Пептидные гормоны растений презентация

Содержание

Системины CLE-пептиды Фитосульфокины SCRP/SP11 RALF EPF ENOD40 POLARIS (PLS) IDA ROT4/DVL1 CLEL/GLV Пептидные гормоны растений: Системная устойчивость Развитие меристем Деление клеток Самонесовместимость Системная устойчивость Развитие устьиц Симбиоз

Слайд 1Фитогормоны
цитокинины
этилен
ауксины
гиббереллины
абсцизовая кислота (АБК)
жасмонаты
брассино-
стероиды
салициловая кислота
системин
CLE-пептиды

производные триптофана
производные аденина
газообразный углеводород

терпеноиды

производные холестерола
оксилипины
производная хоризмата


ENOD-40
POLARIS
etc.

короткие пептиды
стриго-
лактоны
производные
каротиноидов

Слайд 2

Слайд 3Системины
CLE-пептиды
Фитосульфокины
SCRP/SP11
RALF
EPF
ENOD40
POLARIS (PLS)
IDA
ROT4/DVL1
CLEL/GLV

Пептидные гормоны растений:


Системная устойчивость
Развитие меристем
Деление клеток
Самонесовместимость
Системная устойчивость
Развитие устьиц
Симбиоз с

ризобиями
Развитие сосудов
Опадение цветков и листьев
Развитие листовой пластинки
Развитие корня

Слайд 4Мутанты по генам СLV1, CLV2, CLV3 (CLAVATA)
многолистная розетка
увеличение числа органов цветка
фасциация

стебля

увеличение числа плодолистиков

Плод «матрешка»

Clavatus –лат. «булавовидный»

Увеличение АМ побега

Слайд 5Регуляция активности меристемы побега системой
WUS-CLAVATA
организующий центр (ОЦ) меристемы
WUS

Ser/Thr рецепторные

киназы

Компоненты сигнального каскада:
POL/PLL (POLTERGEIST) - протеинфосфатаза PP2C (позитивный регулятор WUS)
МАР-киназы
Малая ГТФаза ROP (Rho in Plant) (негативные регуляторы WUS)
В какой последовательности и как действуют - неизвестно!

Слайд 6CLV3 – представитель семейства CLE-пептидов
B
group


A
group
(CLE = CLAVATA 3/ ENDOSPERM SURROUNDING REGION)

Слайд 7ПAM
КAM



WUS
WOX5
CLV3
CLE40
CLV1,
CLV2/CRN
ACR4





- организующий центр (ОЦ)
- стволовые клетки
Системы WOX-CLAVATA

в регуляции развития апикальных меристем


Слайд 8CLE-B (CLE41/44/42) = TDIF (Tracheray element Differentiation Inhibitory Factor)
CLE-пептиды группы В

– позитивные регуляторы развития латеральных меристем

CLV3, CLE40 WUS, WOX5 stem cells

CLE41, 42, 44 WOX4 stem cells

Проводящий пучок

флоэма ксилема
камбий
(латеральная меристема)

Слайд 9WOX5

Меристема клубенька
CLV1-LK = PsSYM 29


CLE13



дикий тип

sym29

wt cle8

CLE8




WOX8

Примеры действия CLE-пептидов в развитии

Меристема клубенька
(Мишень – ген WOX5)

Ранний эмбриогенез
(Мишень – ген WOX8)



Слайд 10Паразитические нематоды секретируют CLE-пептиды, модифицирующие программу развития растения-хозяина
(пример «молекулярной мимикрии»)
Гетеродимер CLV2/CRN

– рецептор нематодных CLE

Слайд 1118 а.к. AVGSLPPSLRNPPLMGTN
Пептидные фитогормоны
Системин:
Функция: системная устойчивость
Рецептор: неизвестен
Мишени: гены защиты (PR,

etc.)

200 а.к.

SCRP (S-locus Cysteine Rich Proteins):
Функция: подавление самоопыления
Рецептор: Ser/Thr киназы SRK
Мишени: неизвестны



Слайд 12Пептидные фитогормоны
EPF (Epidermal Patterning Factors):
Функция: образование устьиц
Рецептор: Ser/Thr киназы ER/ TMM
Мишени:

неизвестны



RGF/ GLV/ CLEL (Root Growth Factors / Golven/ CLE-Like):
Функция: развитие корня
Рецептор: неизвестен
Мишени: неизвестны

Слайд 13Брассиностероиды
Стероидные гормоны растений
Впервые выделены из пыльцы рапса
Стимулируют ростовые процессы в очень

низких концентрациях (10-6 – 10-12 М)
У брассиностероидов отсутствует система дальнего транспорта



wt

dwf1

dwf6

Фенотипы мутантов:
карликовость, де-этиолирование

det

Слайд 14
Брассиностероиды
Удлинение клеток
Дифференцировка
ксилемы
ауксины,
гиббереллины
Закрывание устьиц
???
АБК
Созревание плодов
этилен
???
???
BR
Эспансины, экстенсины
Пектиназы и т.д.
ауксины
Н+
Н+
Н+
ГК
ГК
Регуляция фотоморфогенеза

Слайд 15Опыты по прививкам:


у брассиностероидов отсутствует система дальнего транспорта

Слайд 16Сигналинг брассиностероидов
No BR

+ BR

Рецепторы: гетеродимер Ser-Thr киназ BRI1 и BAK1
Компоненты сигнального каскада:
Ингибитор протеинкиназ BKI1 (BRI1 KINASE INHIBITOR 1)
Мембран-связанные протеинкиназы BSK (BR-SIGNALING KINASE) и CDG1 (CONSTITUTIVE DIFFERENTIAL GROWTH 1 )
Протеинфосфатазы семейства РР1 - BSU1 (BRI1-SUPPRESSOR 1) и семейства РР2А
Цитозольная протеинкиназа BIN2 (BRASSINOSTEROID INSENSITIVE 2)
Белки семейства 14-3-3 - фосфопетид-связывающие белки
Транскрипционные факторы: BZR1 (BRASSINAZOLE RESISTANT) и BES1/BZR2 (BRI1-EMS SUPPRESSOR)

?

Слайд 17Взаимодействие брассиностероидов, ауксинов и гиббереллинов в негативном контроле фотоморфогенеза проростков:

Свет вызывает

деградацию ТФ PIF4 (Phytochrome Interacting Factor 4), который обеспечивает программу этиолирования
GA вызывают деградацию транскрипционных репрессоров DELLA, которые подавляют программу этиолирования
BR-зависимые ТФ BZR образуют гетеродимеры с PIF4 и запускают программу этиолирования

Слайд 18Стимуляция пролиферации и дифференцировки клеток на границе листовых примордиев и в

листьях (мишень – ТФ CUC)

Дифференцировка сосудов (мишень – ТФ BES1, активатор – CLE пептиды группы В (TDIF) и их рецептор TDR)

Закладка боковых корней (мишень – ТФ BES1, ауксин-зависимые ТФ ARF, активатор – CLE пептиды группы В (TDIF) и их рецептор
TDR)

Дифференцировка клеток устьиц (мишени – киназы MAP-каскада YODA и MKK4, ТФ BES1; антагонисты- пептидные гормоны EPF)

ТФ BES1/BZR1 играют центральную роль во всех BR-зависимых процессах

Слайд 19Поддержание оптимального размера меристемы корня (КАМ):

1. Рецепция BR в вышележащих

участках корня активирует сигналинг ауксинов и пролиферацию клеток КАМ

2. Рецепция BR зоне, прилегающей к КАМ, подавляет пролиферацию клеток КАМ через ТФ BES1

Закладка корневых волосков:
ТФ BES1 поддерживает лабильность клеточной с стенки «волосковых» клеток

ТФ BES1/BZR1 играют центральную роль во всех BR-зависимых процессах

Слайд 20Стриголактоны
Открыты как стимуляторы прорастания семян паразитических растений,

а также роста гиф

арбускулярной микоризы

Функции:

Стимуляторы прорастания
Ингибиторы ветвления стебля
Регуляторы роста патогенов и симбионтов

Слайд 21Стриголактоны – негативные регуляторы ветвления

Слайд 22Каррикины – регуляторы прорастания

Слайд 23Каррикины образуются при сгорании сахаров
Еще один регулятор прорастания семян после пожара

- цианогидрины


Кangaroo paw (Anigozanthos manglesii )

Слайд 24Единый механизм сигналинга стриголактонов и каррикинов
Рецепторы – α/β-гидролазы.
Уникальны! Они гидролизуют свои

лиганды! (НО: продукты гидролиза НЕ НУЖНЫ для передачи сигнала)

Убиквитин-лигазы с F-box белком MAX2 (относятся к семейству убиквитин-лигаз SKP1–CULLIN–F-box (SCF))

Репрессоры транскрипции

Слайд 25Рецепция и передача сигнала стриголактонов
ТФ семейства TEOSINTE BRANCHED1/CYCLOIDEA/PROLIFERATING CELL FACTO- R1

family (TCP)

Слайд 26HR
Локальный иммунитет
SAR, ISR
Системный иммунитет
патоген
ПКС
PR белки,
дефенсины
JA
SA
системин
этилен
Фитогормоны и защита от патогенов
НЕпатоген

Слайд 27Жасмоновая кислота (JA)
Биосинтез JA
начинается в хлоропластах из
α- линоленовой кислоты и
заканчивается в

пероксисомах.

Под действием ферментов JAR и JMT
JA превращается в активные метаболиты,
среди которых JA-Ile участвует в запуске
ответа на воздействие патогена.

Слайд 28JA – медиатор индуцированной системной
устойчивости (ISR)
В отсутствие патогена колонизация корней

растения
непатогенными микроорганизмами приводит к изменению экспресии более 100 генов, среди которых ген MYC2, кодирующий JA–зависимый ТФ


JA

MeJA



Слайд 29Летучие соединения (Volatile Compounds, VOCs) в коммуникациях между растениями и их

защите

Слайд 30Сигналинг JA
Короткий путь, основанный на убиквитинировании транскрипционных репрессоров
Рецептор COI – субъединица

UBQ-лигазы

Транскрипционные репрессоры JAZ

Транскрипционный фактор MYC2

Негативная обратная связь

Слайд 31JA защищает растения от некротрофных патогенов…

Слайд 32…Но облегчает жизнь биотрофным патогенам

и симбионтам

Слайд 33Салициловая кислота (SA)

Слайд 34Функции SA:

Поддержание структуры хлоропластов
Защита от окислительного стресса
Закрывание устьиц
Термогенез

Системный иммунитет (SAR)

PAMPs
receptors
этилен
SA
Avr genes
R

genes

Передача сигнала

HR

Слайд 35Схема передачи сигнала салициловой кислоты

Слайд 36Предполагаемая схема сигналинга SA
NPR1 - коактиватор транскрипции, центральный регулятор иммунного

ответа.
Активен в виде моно- или димера, неактивен в виде олигомера. Мишень NPR3 и 4.

NPR4 – рецептор SA, субъединица UBQ-лигазы.
Теряет активность при связывании SA!

транскрицпионный репрессор, который при связывании с NPR1 становится активатором

NPR3 –рецептор SA, субъединица UBQ-лигазы. При связывании SA, ее активность усиливается

TGA2 –

Слайд 37Роль рецепторов салициловой к-ты в развитии местного и системного иммунитета
Местный иммунитет

(HR): кратковременное резкое повышение уровня SA, активация рецепеторов NPR3 и NPR4, деградация ТФ NPR1, некроз

Системный иммунитет (SAR): долговременное небольшое повышение уровня SA, активация рецептора NPR4, активация ТФ NPR1, экспрессия «генов защиты»

Похожие презентации

Показатели загрязненности почв и экологического неблагополучия агроэкосистемы 367
Красная книга Республики Беларусь 656
Общие закономерности физиологии, основные понятия 304
Класс Земноводные 655
Ветеринарная диетология 364
Физиология возбудимых тканей 562

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика